據(jù)了解,我國每年發(fā)生心源性猝死患者超過50萬例,其中80%以上是由惡性心律失常導(dǎo)致。惡性心律失常引起的心源性猝死院外搶救成功率不足1%。武漢大學(xué)人民醫(yī)院江洪、余鋰鐳教授團隊前期系列研究表明,交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活是導(dǎo)致惡性室性心律失常的關(guān)鍵,心源性猝死如同“炸彈爆炸”,交感神經(jīng)過度激活是“炸彈引線”,其異常放電可加重心臟本身病變(炸彈實體),觸發(fā)惡性心律失常,導(dǎo)致心源性猝死發(fā)生。基于此,江洪、余鋰鐳教授團隊多年來始終致力于利用交叉融合的思維和方法給誘發(fā)猝死的炸彈引線裝上“冷靜的開關(guān)”,前期采用光遺傳學(xué)技術(shù)、光學(xué)調(diào)控技術(shù)等精準調(diào)控心臟交感神經(jīng)防治心源性猝死,給心臟裝上了精準、可逆、可控的“光控開關(guān)”,用于防治心源性猝死(J. Am. Coll. Cardiol. 2017, 70, 2778; Adv. Funct. Mater. 2019, 1902128)。
在前期醫(yī)工交叉融合創(chuàng)新基礎(chǔ)上,江洪、余鋰鐳教授團隊與香港中文大學(xué)(深圳)唐本忠院士、武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院鄧鶴翔教授進一步依托武漢大學(xué)人民醫(yī)院分子醫(yī)學(xué)研究院,通過交叉融合納米光熱材料和光學(xué)調(diào)控技術(shù),設(shè)計了一系列基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光基團(AIEgen)的共價有機框架(COFs),這些獨特的扭曲結(jié)構(gòu)起著分子轉(zhuǎn)子的功能,通過促進分子運動和增強非輻射衰減過程來實現(xiàn)其優(yōu)異的光熱性能,并首次將近紅外照射下AIE COF的局部光熱效應(yīng),應(yīng)用于大型犬類動物急性心肌梗死模型中,初步證實了局部光熱效應(yīng)可以顯著抑制心肌梗死后過度激活的交感神經(jīng)節(jié)功能與神經(jīng)活性,同時可促進神經(jīng)節(jié)周圍白色脂肪褐變,改善神經(jīng)節(jié)周圍局部免疫炎癥微環(huán)境,從而有效抑制惡性室性心律失常的發(fā)生。
本文要點:
1.介紹了一系列具有優(yōu)異光熱性能的AIE COF光熱劑,其具有快速的光熱轉(zhuǎn)化速率,能夠在兩分鐘內(nèi)迅速將溫度升至46攝氏度,便于快速、精準和可逆的調(diào)控交感神經(jīng)活性從而抑制惡性心律失常。
2.AIE COF介導(dǎo)的局部光熱可顯著抑制心肌梗死后過度激活的交感神經(jīng)節(jié)功能與神經(jīng)活性,改善心臟電生理性質(zhì),從而有效防治心肌梗死后的惡性室性心律失常和心源性猝死事件。
3.AIE COF介導(dǎo)的局部熱療能夠促進交感神經(jīng)節(jié)周圍白色脂肪組織褐變,并改善神經(jīng)節(jié)周圍免疫炎癥微環(huán)境,間接調(diào)控心臟交感神經(jīng)活性,抑制惡性心律失常事件。
4.AIE COF具有出色的光熱穩(wěn)定性,在經(jīng)過16個循環(huán)后仍然保持有效,而常規(guī)的小分子光熱劑(ICG)在僅經(jīng)過5個循環(huán)后就失去了效果。
6.首次將AIE COF介導(dǎo)的光熱效應(yīng)用于神經(jīng)調(diào)控防治大型犬類動物急性心肌梗死后惡性心律失常的發(fā)生,這種非藥物、非侵襲性的無創(chuàng)可逆神經(jīng)調(diào)控策略,有助于在心肌梗死患者中降低惡性心律失常等不良事件發(fā)生率,從而發(fā)揮心臟保護作用,進一步拓展了神經(jīng)調(diào)控防治心血管疾病的臨床應(yīng)用價值。
圖7. AIE COF介導(dǎo)的光熱療法改善神經(jīng)節(jié)周圍免疫炎癥微環(huán)境,協(xié)同發(fā)揮心臟保護作用
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202304620
通訊作者簡介
唐本忠,香港中文大學(xué)(深圳)理工學(xué)院院長、校長學(xué)勤講座教授。分別于2009年、2013年、2017年和2020年當選為中國科學(xué)院院士、英國皇家化學(xué)學(xué)會會士、亞太材料科學(xué)院院士和發(fā)展中國家科學(xué)院院士。作為AIE概念的提出者和研究的引領(lǐng)者,唐本忠院士發(fā)表學(xué)術(shù)論文2000多篇,總引用超過十六萬次,h因子為178。自2014年以來,連續(xù)入選化學(xué)和材料雙領(lǐng)域高被引用科學(xué)家。唐本忠教授先后獲得多項榮譽及獎勵,如國家自然科學(xué)一等獎(2017),何梁何利科學(xué)與技術(shù)進步獎(2017)、第27屆夸瑞茲密國際科學(xué)獎(2014)、美國化學(xué)會高分子學(xué)術(shù)報告獎(2012)、國家自然科學(xué)二等獎(2007)、裘槎高級研究成就獎(2007)、中國化學(xué)會高分子基礎(chǔ)研究王葆仁獎(2007)和愛思唯爾出版社馮新德聚合物獎(2007)等,F(xiàn)任德國Wiley出版社發(fā)行的Aggregate《聚集體》雜志主編以及20多家國際科學(xué)雜志顧問、編委或客座編輯等。
余鋰鐳,醫(yī)學(xué)博士,主任醫(yī)師(一級),教授(三級),博士生導(dǎo)師,F(xiàn)任武漢大學(xué)人民醫(yī)院黨委副書記,武漢大學(xué)人民醫(yī)院心血管醫(yī)院副院長、冠心病診療中心主任、心臟結(jié)構(gòu)修復(fù)中心主任,武漢大學(xué)人民醫(yī)院分子醫(yī)學(xué)研究院執(zhí)行院長,湖北省醫(yī)師協(xié)會副會長、省重點實驗室執(zhí)行主任(自主神經(jīng)調(diào)控)。
獲國家“萬人計劃”、國家衛(wèi)生健康突出貢獻中青年專家、全國向上向善好青年、全國優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、全國抗疫先進個人、國家教學(xué)名師。美國心臟病學(xué)會Fellow(FACC)、歐洲心臟病學(xué)會Fellow(FESC),任Cardiovasc Innov Appl副主編等。致力于心血管疾病的交叉創(chuàng)新轉(zhuǎn)化研究,主持國家 “萬人計劃”、國家自然科學(xué)基金(5項)、省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體、省杰青等17項。近年以第一或通訊作者(含共同)發(fā)表創(chuàng)新研究70余篇,主要發(fā)表在Circulation、JACC、Adv Mater、Natl Sci Rev、Adv Funct Mater、Nano Energy、Adv Sci、JACC Cardiovasc Interv、Cardiovasc Res、Basic Res Cardiol等期刊,被Cell、JAMA、Nat Rev Cardiol、Nature Reviews Materials等期刊引用3300余次。研究獲省科學(xué)技術(shù)進步一等獎兩項(2018年、2022年)、中華醫(yī)學(xué)科技獎、美國心臟病學(xué)院心臟介入“青年成就獎”(全球每年2人)、第66、67屆美國心臟病學(xué)院中國原創(chuàng)研究一等獎等。研究被美國心臟協(xié)會(AHA)及Medpage Today聯(lián)合報道,被《中華心律失常學(xué)》雜志評為當年心律失常領(lǐng)域全球十大研究進展之一。
江洪,醫(yī)學(xué)博士,主任醫(yī)師(一級),教授(二級),博士生導(dǎo)師。武漢大學(xué)人民醫(yī)院內(nèi)科主任、內(nèi)科教研室主任、心內(nèi)科主任、住培和專培基地主任。國務(wù)院政府特殊津貼專家,賽克勒中國醫(yī)師年度獎獲得者,獲全國衛(wèi)生系統(tǒng)先進工作者、“白求恩式好醫(yī)生”等榮譽稱號。擔(dān)任中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會常委兼急重癥學(xué)組組長、中華醫(yī)學(xué)會心電生理和起搏分會常委兼室性心律失常工作組副組長、中國醫(yī)師協(xié)會心血管內(nèi)科醫(yī)師分會心律學(xué)專業(yè)委員會副主任委員、中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會心律分會副主任委員、中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會心血管裝備技術(shù)專業(yè)委員會副主任委員、湖北省醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會主任委員等。
長期致力于心血管疾病臨床防治及創(chuàng)新轉(zhuǎn)化研究。近年以通訊作者在Circulation、JACC、Adv Funct Mater、Nano Energy、JACC Cardiovasc Interv、Cardiovasc Res等期刊發(fā)表創(chuàng)新轉(zhuǎn)化研究100余篇。獲國家科技進步二等獎3項,湖北省科技進步一等獎5項,華夏醫(yī)學(xué)科技獎一等獎等。主持國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重點項目及面上項目等20余項。
鄧鶴翔,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院副院長。2007年在復(fù)旦大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位,導(dǎo)師為趙東元院士。2011年在加州大學(xué)洛杉磯分校取得化學(xué)博士學(xué)位,導(dǎo)師為Omar Yaghi。2012年至2013年先后在加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)伯克利分校勞倫斯國家實驗室從事博士后工作。2013年加入武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院,任青年學(xué)科帶頭人。2020年獲得國家杰出青年基金資助。主要研究方向為分子定制介孔晶體的設(shè)計與合成、選擇性催化、氣體吸附與分離和生物大分子的負載等,目前已在Nature,Science,Nature Chemistry等國際一流期刊上發(fā)表論文50余篇。
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